1.一种用于地下旋转钻进操作的覆层钻杆组件，其包括：
具有暴露外表面的主体组件，该主体组件包括连接于井底钻具组件的钻柱或连续油管，以及
在主体组件暴露外表面的至少一部分上的超低摩擦覆层，其中超低摩擦覆层的摩擦系数小于或等于0.15，
其中超低摩擦覆层是金刚石状碳并且相比于无覆层钻杆组件提供了至少大3倍的抗套筒磨损能力，
其中金刚石状-碳选自ta-C、ta-C:H、和DLCH，并且
其中主体组件在其暴露外表面的至少一部分上进一步包含带状加硬层以提供增强钻杆组件的抗磨损性能和耐久性。
2
2.权利要求1的覆层钻杆组件，其中超低摩擦覆层提供低于1J/m 的表面能来减轻在地下旋转钻进操作中的岩屑的粘连或者泥包。
2
3.权利要求2的覆层钻杆组件，其中超低摩擦覆层提供低于0.1J/m 的表面能。
4.权利要求2的覆层钻杆组件，其中在主体组件外露表面的至少一部分上的超低摩擦覆层提供了大于400VHN的硬度，用于在使用了水基泥浆和螺旋稳定器的页岩中进行钻进。
5.权利要求1的覆层钻杆组件，其中超低摩擦覆层的水接触角大于60度。
6.权利要求5的覆层钻杆组件，其中超低摩擦覆层的水接触角大于80度。
7.权利要求1的覆层钻杆组件，其中超低摩擦覆层包含单个超低摩擦覆层或者两个或更多超低摩擦覆层。
8.权利要求7的覆层钻杆组件，其中超低摩擦覆层包含两个或更多超低摩擦覆层，其中两个或更多超低摩擦覆层是相同或者不同的超低摩擦覆层。
9.权利要求7的覆层钻杆组件，其中单个超低摩擦覆层的厚度以及两个或更多超低摩擦覆层中各层的厚度范围为0.5微米到5000微米。
10.权利要求7的覆层钻杆组件，其中超低摩擦覆层进一步包含一个或者多个缓冲层。
11.权利要求10的覆层钻杆组件，其中一个或者多个缓冲层插入到主体组件外表面和单个超低摩擦层之间或者两个或多个超低摩擦层之间。
12.权利要求10的覆层钻杆组件，其中一个或多个缓冲层选自硅、钛、铬、钨、钽、铌、钒、锆或铪的单质、合金、碳化物、氮化物、碳氮化物和氧化物。
13.权利要求1的覆层钻杆组件，其中钻柱包括一个或多个部件，所述部件选自钻杆、钻具接头、钻柱和井底钻具组件之间的过渡管以及它们的组合。
14.权利要求1的覆层钻杆组件，其中井底钻具组件包含一个或多个部件，其选自：稳定器，可变径稳定器，回拉扩孔器，钻铤，挠曲钻铤，旋转可控钻具，牙轮扩眼器，减震器，井下动力钻具，随钻测井工具，随钻测量工具，取心工具，下扩孔器，扩眼器，定中心器，涡轮，弯套，弯曲钻具，钻进震击器，加速震击器，转向附件，下击器，扭矩降低工具，漂浮附件，打捞工具，打捞震击器，冲洗管，测井工具，观察工具附件，这些部件的无磁性对应物，这些部件的相关外部连接，和它们的组合。
15.权利要求1的覆层钻杆组件，其中超低摩擦覆层的动摩擦系数不低于该超低摩擦覆层静摩擦系数的50％。
16.权利要求15的覆层钻杆组件，其中超低摩擦覆层的动摩擦系数不低于该超低摩擦覆层静摩擦系数的80％。
17.权利要求1的覆层钻杆组件，其中主体组件外露表面至少一部分上的超低摩擦覆层阻止或者延迟了钻柱弯曲的开始。
18.权利要求1的覆层钻杆组件，其中在地下旋转钻进操作中，井下温度范围为20到
400°F。
19.权利要求1或16的覆层钻杆组件，其中在地下旋转钻进操作中，地面钻进转速范围为0到200RPM。
20.权利要求1或15的覆层钻杆组件，其中在地下旋转钻进操作中，钻进泥浆压力范围为14psi到20,000psi。
21.权利要求15的覆层钻杆组件，其中超低摩擦覆层提供了对扭转震动不稳定性的抵抗力，所述不稳定性包括钻柱和井底钻具组件的粘—滑震动失效。
22.权利要求1的覆层钻杆组件，其中主体组件外露表面至少一部分上的超低摩擦覆层提供了大于400VHN的硬度。
23.权利要求22的覆层钻杆组件，其中主体组件外露表面至少一部分上的超低摩擦覆层提供了大于1500VHN的硬度。
24.权利要求1的覆层钻杆组件，其中带状加硬层包含金属陶瓷基材料、金属基体复合材料或者硬金属合金。
25.权利要求1的覆层钻杆组件，其中主体组件进一步包括隔离层，其插入到主体组件外表面和在外露表面的至少一部分上的带状加硬层或超低摩擦覆层之间，来提供增强的韧性和对残余应力的吸收。
26.权利要求25的覆层钻杆组件，其中隔离层包括不锈钢或镍基合金。
27.一种降低用于地下旋转钻进操作的覆层钻杆组件的摩擦的方法，其包括：
提供一种覆层钻杆组件，其包括具有暴露外表面的主体组件，该主体组件包括连接于井底钻具组件的钻柱或连接于井底钻具组件的连续油管，以及在主体组件暴露外表面的至少一部分上的超低摩擦覆层，其中超低摩擦覆层的摩擦系数小于或等于0.15，并且在地下旋转钻进操作中使用该覆层钻杆组件，
其中超低摩擦覆层是金刚石状碳并且相比于无覆层钻杆组件提供了至少大3倍的抗套筒磨损能力，
其中金刚石状-碳选自ta-C、ta-C:H、和DLCH，并且
其中主体组件在其暴露外表面的至少一部分上进一步包含带状加硬层以提供增强钻杆组件的抗磨损性能和耐久性。
28.权利要求27的方法，其中地下旋转钻进操作是定向的，包括水平钻进或大位移钻进。
29.权利要求28的方法，其进一步包括在水平钻进或者大位移钻进过程中，利用弯曲钻具或者旋转可控钻具来辅助进行定向控制。
30.权利要求27的方法，其中金刚石状碳通过物理气相沉积、化学气相沉积，或者等离子增强化学气相沉积包覆技术进行施涂。
31.权利要求30的方法，其中物理气相沉积覆层方法选自RF-DC等离子反应活性磁控溅射，离子束辅助沉积，阴极电弧沉积和脉冲激光沉积。
32.权利要求27的方法，其中超低摩擦覆层提供低于1J/m2的表面能来减轻在地下旋转钻进操作中的岩屑的粘连或者泥包。
33.权利要求32的方法，其中在主体组件外露表面的至少一部分上的超低摩擦覆层提供了大于400VHN的硬度，用于在使用了水基泥浆和螺旋稳定器的页岩中进行钻进。
34.权利要求27的方法，其中超低摩擦覆层的水接触角大于60度。
35.权利要求27的方法，其中超低摩擦覆层包含单个超低摩擦覆层或者两个或更多超低摩擦覆层。
36.权利要求35的方法，其中超低摩擦覆层包含两个或更多超低摩擦覆层，其中两个或更多超低摩擦覆层是相同或者不同的超低摩擦覆层。
37.权利要求35的方法，其中单个超低摩擦覆层的厚度以及两个或更多超低摩擦覆层中各层的厚度范围为0.5微米到5000微米。
38.权利要求35的方法，其中超低摩擦覆层进一步包含一个或者多个缓冲层。
39.权利要求38的方法，其中一个或者多个缓冲层插入到主体组件外表面和单个超低摩擦层之间或者两个或多个超低摩擦层之间。
40.权利要求38的方法，其中一个或多个缓冲层选自硅、钛、铬、钨、钽、铌、钒、锆或铪的单质、合金、碳化物、氮化物、碳氮化物和氧化物。
41.权利要求27的方法，其中钻柱包括一个或多个部件，所述部件选自钻杆、钻具接头、钻柱和井底钻具组件之间的过渡管以及它们的组合。
42.权利要求27的方法，其中井底钻具组件包含一个或多个部件，其选自：稳定器，可变径稳定器，回拉扩孔器，钻铤，挠曲钻铤，旋转可控钻具，牙轮扩眼器，减震器，井下动力钻具，随钻测井工具，随钻测量工具，取心工具，下扩孔器，扩眼器，定中心器，涡轮，弯套，弯曲钻具，钻进震击器，加速震击器，转向附件，下击器，扭矩降低工具，漂浮附件，打捞工具，打捞震击器，冲洗管，测井工具，观察工具附件，这些部件的任意无磁性对应物，这些部件的相关外部连接，和它们的组合。
43.权利要求27的方法，其中超低摩擦覆层的动摩擦系数不低于该超低摩擦覆层静摩擦系数的50％。
44.权利要求27的方法，其中在地下旋转钻进操作中，井下温度范围为20到400°F。
45.权利要求27或43的方法，其中在地下旋转钻进操作中，地面钻进转速范围为0到
200RPM。
46.权利要求27或43的方法，其中在地下旋转钻进操作中，钻进泥浆压力范围为
14psi到20,000psi。
47.权利要求43的方法，其中超低摩擦覆层提供了对扭转震动不稳定性的抵抗力，所述不稳定性包括钻柱和井底钻具组件的粘—滑震动失效。
48.权利要求27的方法，其中主体组件外露表面至少一部分上的超低摩擦覆层提供了大于400VHN的硬度。
49.权利要求27的方法，其中带状加硬层包含金属陶瓷基材料、金属基体复合材料或者硬金属合金。
50.权利要求27的方法，其中主体组件进一步包括隔离层，其插入到主体组件外表面和在外露表面的至少一部分上的带状加硬层或超低摩擦覆层之间，来提供增强的韧性和对残余应力的吸收。
51.权利要求27的方法，其中隔离层包括不锈钢或镍基合金。
52.权利要求27的方法，其中主体组件外露表面至少一部分上的超低摩擦覆层通过在定向或大位移钻进中降低摩擦和拖拽，提供了扭矩方面的降低，用现有的上部驱动能力来促进了钻进更深和/或到达更远。
53.权利要求27的方法，其进一步包括，在现场或者在当地供应点，将超低摩擦覆层施于钻机的主体组件外露表面的至少一部分上，来重新施涂或者修整磨损的覆层，来延长使用寿命或者便利组件的继续使用。
54.权利要求27的方法，其中施涂金刚石状碳超低摩擦覆层包括，在气相沉积覆层之前，通过机械密封和泵的手段将主体组件外露表面的至少一部分抽真空。
55.权利要求27的方法，其中在地下旋转钻进操作中使用带连续油管的覆层钻杆组件，提供了不平衡钻进来达到目标总深度，而不需要在泥浆中添加减阻添加剂。
56.权利要求27的方法，其中在地下旋转钻进操作中使用覆层钻杆组件，提供了摩擦和拖拽的降低，而不损害连接到覆层钻杆组件上的钻头的侵彻力，所述覆层钻杆组件传输扭矩来破碎岩石。
57.权利要求27的方法，其中超低摩擦覆层的耐腐蚀性至少等于主体组件上的钢的耐腐蚀性。
58.一种用于地下旋转钻进操作的覆层钻杆组件，其包括：
一种具有暴露外表面的主体组件，其包括连接于井底钻具组件的钻柱或连接于井底钻具组件的连续油管，
在主体组件的暴露外表面的至少一部分上的带状加硬层，以及
在带状加硬层的至少一部分上具有的超低摩擦覆层，其中超低摩擦覆层的摩擦系数小于或等于0.15，
其中超低摩擦覆层是金刚石状碳并且相比于无覆层钻杆组件提供了至少大3倍的抗套筒磨损能力，
其中金刚石状-碳选自ta-C、ta-C:H、和DLCH，并且
其中主体组件在其暴露外表面的至少一部分上进一步包含带状加硬层以提供增强钻杆组件的抗磨损性能和耐久性。
59.权利要求58的覆层钻杆组件，其中带状加硬层包含金属陶瓷基材料、金属基体复合材料或者硬金属合金。
60.权利要求58的覆层钻杆组件，其中主体组件进一步包含隔离层，其插入到主体组件外表面和带状加硬层之间。
61.权利要求60的覆层钻杆组件，其中隔离层包括不锈钢或镍基合金。
62.权利要求58的覆层钻杆组件，其中超低摩擦覆层包含单个超低摩擦覆层或者两个或更多超低摩擦覆层。
63.权利要求62的覆层钻杆组件，其中超低摩擦覆层包含两个或更多超低摩擦覆层，其中两个或更多超低摩擦覆层是相同或者不同的超低摩擦覆层。
64.权利要求62的覆层钻杆组件，其中单个超低摩擦覆层的厚度以及两个或更多超低摩擦覆层中各层的厚度范围为0.5微米到5000微米。
65.权利要求62的覆层钻杆组件，其中超低摩擦覆层进一步包含一个或者多个缓冲层。
66.权利要求65的覆层钻杆组件，其中一个或多个缓冲层选自硅、钛、铬、钨、钽、铌、钒、锆或铪的单质、合金、碳化物、氮化物、碳氮化物和氧化物。
67.一种降低用于地下旋转钻进操作的覆层钻杆组件的摩擦的方法，其包括：
提供一种覆层钻杆组件，其包括具有暴露外表面的主体组件，该主体组件包括连接于井底钻具组件的钻柱或连接于井底钻具组件的连续油管，在主体组件的暴露外表面的至少一部分上的带状加硬层，和在带状加硬层的至少一部分上具有的超低摩擦覆层，其中超低摩擦覆层的摩擦系数小于或等于0.15，并且
在地下旋转钻进操作中使用该覆层钻杆组件，
其中超低摩擦覆层是金刚石状碳并且相比于无覆层钻杆组件提供了至少大3倍的抗套筒磨损能力，
其中金刚石状-碳选自ta-C、ta-C:H、和DLCH，并且
其中主体组件在其暴露外表面的至少一部分上进一步包含带状加硬层以提供增强钻杆组件的抗磨损性能和耐久性。
68.权利要求67的方法，其中带状加硬层包含金属陶瓷基材料、金属基体复合材料或者硬金属合金。
69.权利要求67的方法，其中主体组件进一步包含隔离层，其插入到主体组件外表面和带状加硬层之间。
70.权利要求69的方法，其中隔离层包括不锈钢或镍基合金。
71.权利要求67的方法，其中超低摩擦覆层包含单个超低摩擦覆层或者两个或更多超低摩擦覆层。
72.权利要求71的方法，其中两个或更多超低摩擦覆层是相同或者不同的超低摩擦覆层。
73.权利要求67的方法，其中单个超低摩擦覆层的厚度以及两个或更多超低摩擦覆层中各层的厚度范围为0.5微米到5000微米。
74.权利要求67的方法，其中超低摩擦覆层进一步包含一个或者多个缓冲层。
75.权利要求74的方法，其中一个或多个缓冲层选自硅、钛、铬、钨、钽、铌、钒、锆或铪的单质、合金、碳化物、氮化物、碳氮化物和氧化物。
76.权利要求67的方法，其中地下旋转钻进操作是定向的，包括水平钻进或大位移钻进。
77.权利要求67的方法，其进一步包括在水平钻进或者大位移钻进过程中，利用弯曲钻具或者旋转可控钻具来辅助进行定向控制。
78.权利要求67的方法，其中金刚石状碳通过物理气相沉积、化学气相沉积，或者等离子增强化学气相沉积包覆技术进行施涂。
79.权利要求78的方法，其中物理气相沉积覆层方法选自RF-DC等离子反应活性磁控溅射，离子束辅助沉积，阴极电弧沉积和脉冲激光沉积。